(Phys.org)-雖然Wii和Kinect等交互式3D系統已經流行了幾年，但3D技術尚未成為移動設備的一部分。 然而，研究人員正在研究這一問題，最近的一篇論文展示了一個3D“空中觸摸”系統，允許用戶觸摸移動設備顯示的浮動3D圖像。 嵌入在顯示像素中的光學傳感器可以感知設備上方三維空間中裸指的運動，從而導致許多新的應用。

王在接受Phys.org的采訪時說：“移動設備中的3D空中觸摸系統可以提供非接觸式手指檢測和有限的視點來操作浮動圖像，可應用于3D游戲、交互式數字標牌等。” 雖然目前的技術還存在一些問題，如屈服率、傳感器均勻性等，但我們預測這種技術在不久的將來可能會出現。

由于移動設備的體積小和便攜性，在這些設備上實現三維系統不同于在電視和其他大屏幕上使用的三維系統。 通常，大型三維系統需要額外的笨重設備或攝像機來進行運動檢測。 對于移動系統，這些額外的設備將是不方便的，相機有一個有限的視野，以檢測接近顯示器的物體。 一些提出的移動設備的3D系統使用屏幕附近的傳感器，但這些系統需要明亮的環境照明，因此它們在黑暗條件下不能很好地工作..

圍繞這些限制，Wang等人設計了一個4英寸顯示屏的三維系統，其中光學傳感器直接嵌入到顯示像素中，而紅外背光則被納入設備本身。 研究人員還在顯示器的邊緣添加了角度掃描照明器，以提供足夠的照明。 總的來說，這三個組件提供了一個三維系統，它是緊湊的，具有廣泛的視野，并且獨立于環境條件。

研究人員解釋說，計算指尖3軸(x，y，z)位置的算法不如圖像處理所用的算法復雜，可以進行快速的實時計算。 首先利用紅外背光和光學傳感器確定指尖的2D(x，y)位置。 然后計算指尖的深度，角照明器以不同的傾斜角度發射紅外光。 對不同區域累積強度的分析提供了具有最大反射率的掃描角，從而導致指尖的三維位置。

實驗結果表明，原型三維空氣觸摸系統性能良好.. 2D觸摸系統要求定位的最大誤差不超過0.5cm，三維觸摸原型在較大深度的最大誤差為0.45cm，對于較小深度的誤差較小。 原型的深度范圍為3cm，但研究人員預測，通過提高傳感器的靈敏度和掃描分辨率，這一范圍可以進一步增加..

在未來，3D觸摸接口也可能從單點觸摸擴展到多點觸摸功能，這可以啟用更多的應用程序。 然而，多點觸摸功能將需要克服遮擋效應，當一個指尖阻塞第二個指尖時，傳感器無法區分兩者。 研究人員還計劃進行3D空氣手勢操作，以便在移動設備中制作3D簽名。

進一步探索

?2014Phys.org。 保留所有權利。